Examensarbete i Byggteknik
Fukt i material under
byggskedet
– Moisture in construction material during the
construction phase
Sammanfattning
En överdriven mängd fukt i byggnadsmaterial är ett av de största problemen som kan uppstå på en byggarbetsplats. Detta arbetet tar upp problematiken med
materialförvaring, hur byggnadsmaterial hanteras vid leverans och på
byggarbetsplatsen. I arbetet har fokus lagts på trämaterial då denna typ av material är väldigt känslig för fukt, dock så har även andra byggnadsmaterial tagits upp. De teoretiska utgångspunkterna kommer från en litteraturstudie som utfördes i projektet. Intervjuer med byggnadsentreprenörer och fukt mätningar på byggarbetsplatser har gjorts för att få en helhetssyn på hur materialhanteringen sker på de valda
byggarbetsplatserna och varför den sker på just det sättet. Vad som händer om materialet är fuktskadat och vilka åtgärder vidtar entreprenörerna för att undvika defekt material är två frågeställningar som tas upp i detta arbete.
Summary
Moisture in construction material is one of the biggest issues that can occur on a building site. This study address the issues with material storaging, how the
construction material is handled during delivery and on the building site. This study has emphasized timber materials because this type of material is very moisture sensitive, however other construction materials have been addressed. The theoretical starting points derive from the literary study that was carried out in the project. Interviews with building contractors and moisture measurements on building sites have been done to give a general impresson of how construction materials are handled on the building site and why it is handled that way. What happends if moisture damage occur in the construction material and what arrangements does the contractors take to avoid damaged material are two issues that are expressed in this study.
Abstrakt
Detta arbete tar upp fuktproblemen vid materialförvaring samt vid leverans. Fokus i arbetet ligger på trämaterial, dock har även andra byggnadmaterial tagits upp. Fuktmätningar och intervjuer på byggarbetsplatser har gjorts för att få en bild på hur byggnadsmaterialet hanteras på byggarbetsplatser.
Arbetet visar att beställaren kan ha en stor påverkan på hur byggnadsmaterialet hanteras på byggarbetsplatserna.
Nyckelord: Torparängen, fukt, fuktmätning, byggnadsmaterial, fuktproblem,
Förord
Det här examensarbetet är den sista delen av högskoleingenjörsprogrammet inom byggteknik vid Linnéuniversitet, Växjö.
Arbetet har skrivits på heltid under 10 veckor av två studenter och omfattar 15 högskolepoäng.
Vi vill tacka våran handledare Björn Johannesson som hjälpte och stöttade oss under dessa 10 veckor. Vi tackar även alla aktörer och företag som tog emot oss. Stort tack till alla platschefer som har bidragit med sina erfarenheter och kunskaper för att vi skulle kunna fullfölja rapporten.
Arbetet har gett en helhetssyn på fuktproblematiken och hur dessa problem hanteras i branschen.
Innehållsförteckning
1. INTRODUKTION ... 9
1.1 BAKGRUND OCH PROBLEMBESKRIVNING ... 9
1.2 MÅL OCH SYFTE ... 10 1.3 AVGRÄNSNINGAR ... 10 2. TEORETISKA UTGÅNGSPUNKTER ... 11 2.1 FUKTTRANSPORT ... 11 2.2 FUKTKÄLLOR ... 12 2.2.1 Luftfukt ... 12 2.2.2 Byggfukt ... 13 2.2.3 Nederbörd ... 14 2.2.4 Markfukt ... 14 2.3 FUKT I MATERIAL ... 15 2.4 FUKTEGENSKAPER I BYGGNADSMATERIAL ... 16 2.4.1 Trä ... 17 2.4.2 Betong ... 19 2.4.3 Gips ... 19 2.4.4 Cellplast ... 20 2.4.5 Mineralull ... 20 2.4.6 Kritiska fukttillstånd ... 20
2.5 FUKTENS PÅVERKAN PÅ BYGGNADSMATERIAL ... 21
2.5.1 Biologisk nedbrytning ... 21
2.5.2 Fysikalisk nedbrytning ... 22
2.5.3 Kemisk nedbrytning ... 22
2.5.4 Emissioner... 23
2.5.5 Fuktbetingade rörelser ... 24
2.6 LAGAR, REGELVERK OCH BYGGAF ... 25
8. ANALYS ... 52
9. DISKUSSION ... 55
9.1 METODDISKUSSION ... 55
9.2 RESULTAT DISKUSSION ... 55
10. FÖRSLAG PÅ FORTSATT ARBETE ... 58
11. SLUTSATSER ... 59
REFERENSER ... 60
1. Introduktion
Inom den svenska byggsektorn har det på senaste tiden blivit allt mer populärt att bygga i trä. Konstruktionerna har höga krav på funktion och hållbarhet. För att undvika onödigt spill utav resurser och material är det viktigt att känna till de problem som kan uppstå och att vara mycket noggrann med projekteringen under byggprocessens tidiga skeden.
Över 80 % av alla byggnadsskador kan anses vara fuktrelaterade på ett eller annat sätt (Sandin 2010). Att åtgärda fuktskador är mycket kostsamt och en stor del av dessa kan undvikas om projekteringen sker på ett bra sätt. Kapital förstorning är inte den enda konsekvensen som följden av fuktrelaterade skador utan även innemiljön får en negativ påverkan. Enligt en metaanalys som utfördes av Norbäck et al. (2015) påvisades även att hälsan kan påverkas negativt om fuktskador förekommer i konstruktionen.
1.1 Bakgrund och problembeskrivning
Trä är ett organiskt material som innehåller olika komponenter som kan agera som näring till mikrobiell tillväxt (Björk et al. 2000).
Denna mikrobiella process kan påbörjas när den relativa fuktigheten (RF) ligger så lågt som 75 % (Johansson et al. 2012), andra faktorer som påverkar den mikrobiella tillväxten är temperatur och tillgång till näring. Trä är ett poröst material som ofta har en grov yta, dessa två egenskaper ökar risken för att byggnadsmaterialet ska bli utsatt för mikrobiell tillväxt i större
utsträckning än t.ex. Gips som är ett byggnadsmaterial med låg porositet och ofta har en slät yta (Verdier et al. 2014).
Smuts (näring) och fukt är två faktorer som bör undvikas i träkonstruktioner, detta innebär att hanteringen av materialet på arbetsplatsen har en stor påverkan på slutresultatet. För att skydda materialet i byggskedet bör väderskydd användas, materialet bör även skyddas mot byggdamm samt tryckskador. Vid minimering av materialets kontakt med fukt och smuts så minskar risken för mögel avsevärt, då ett fuktigt och smutsigt material lättare angrips av mögel (Esping et al. 2005).
Med en ökad användning av trä som konstruktionsmaterial så ökar också transporter till arbetsplatsen och problem relaterat till förvaring på byggarbetsplatsen. Material av en försämrad kvalité som används i
1.2 Mål och Syfte
Syftet är utöka kunskapen kring fuktproblematiken på byggarbetplaster samt belysa bristerna med materialhanteringen i dagsläget och därigenom
förbättra fuktsäkerheten.
Målet är att undersöka vilka åtgärder som används för att skydda byggnadsmaterialet från fukt och smuts vid leverans och på
byggarbetsplatser samt att ge förslag på hur byggarbetsplatser kan skapa rutiner för att undvika framtida byggfuktsproblem.
1.3 Avgränsningar
• Fuktmätningar kommer endast ske på träbaserat material.
• Hantering av materialet kontrolleras endast hos leverantörerna innan leverans samt på byggarbetsplatserna efter leverans.
2. Teoretiska utgångspunkter
Is, vätska och ånga är tre olika aggregationsformer som vatten kan ha. Fukt har en stor påverkan på byggnadsmaterial och kan bidra till stora skador i materialet.
2.1 Fukttransport
När fukten i ett material transporteras sker det ofta genom en kombination av olika transportsätt dock är ofta ett transportsätt dominant. I praktiken sker sällan renodlad ång- eller vattentransport. För att renodlad ångtransport ska vara möjlig krävs det att materialets porer är fullständigt luftfyllda medan för en renodlad transport av fritt vatten krävs det att materialets
kapillärsystem endast är fyllt med vatten (Nevander et al. 2006). Fukt kan transporteras genom byggnadsmaterial i antingen vatten- eller ångform och kan transporteras på nedanstående principiella sätt (Nevander et al. 2006):
• Fuktdiffusion: Fukt transporteras genom ånghalts skillnader där ångan förflyttar sig till områden med lägre koncentrationer av ånga. • Fuktkonvektion: Vid lufttycksskillnader så transporterar vind
vattenånga från områden med högt lufttryck till områden med lägre lufttryck. Dessa lufttrycksskillnader kan uppstå på grund av
temperaturskillnader, vindtryck och ventilationssystem.
• Kapilärsugning: Vatten i vätskefas transporteras genom en fukthalts skillnad i materialet. Fukten söker sig till den lägre fukthalten. • Gravitation: Jordens gravitation drar fukten nedåt i materialet. • Vindtryck: Vinden skapar ett övertryck på ena sidan av materialet
och ett undertryck på motsatt sida, detta leder till konvektion. • Vattenövertryck: Fritt vatten som ligger på ett material skapar ett
vattenövertryck på materialets yta.
Hastigheten som fukten kan förflytta sig på skiljer sig mellan de olika transportsätten, därför kan det vara bra att veta vilket transportsätt som är dominant. Diffusion dominerar vid lägre fukttillstånd och har lägre transportshastighet än kapillärsugning som dominerar vid högre fukttillstånd. Konvektion dominerar om det finns mycket otätheter i konstruktionen. Materialets porstorlek påverkar även vilket transportsätt som är dominant. Vid större porstorlek domineras transporten av fukt i ångfas medan kapillärsugning dominerar vid mindre porstorlek. Enligt en studie som handlar om byggnadsmaterials fuktbuffrande egenskaper, påvisas även att materialets ytmotstånd har en påverkan på hastigheten som
2.2 Fuktkällor
Det finns flera olika orsaker som kan leda till att byggnadsmaterial får en förhöjd fuktkvot. Nederbörd och läckage är två fuktkällor vars påverkan lätt kan upptäckas visuellt, detta på grund av att fritt vatten är anledningen till en förhöjd fuktkvot i materialet. Om det är vattenånga som har bidragit till en förhöjd fuktkvot i materialet så är det sällan det går att upptäcka visuellt. Vid en förhöjd fuktkvot i träbaserat material uppstår problem som t.ex. formförändring, försämrad hållfasthet, minskad isoleringsförmåga i materialet och ökad risk för mögelangrepp. Konsekvenser med en för låg fukthalt i trä kan innebära att materialets dimensioner förändras och att det har en tendens till sprickbildning (Nevander et al. 2006). I Byggnadsmaterial som betong och tegel så är fukt en naturlig komponent, men även i dessa fall så kommer en för hög fuktkvot bidra till vissa konsekvenser.
Några av de vanligaste fuktkällorna är: • Luftfukt
• Byggfukt • Nederbörd • Markfukt
Mängden fukt som finns i ett material anges antingen som fukthalt, w, se ekvation (1), eller fuktkvot, u, se ekvation (2). Fukthalten är kvoten mellan vattnets vikt och materialets volym. Fuktkvoten är kvoten av vattnets vikt och torra materialets vikt (Samuelson et al. 2007).
𝑤 =.$%&/($0&%1 #203. [.#$%%&'#()% [),] 4] (1) 𝑢 =.$%&/($0&%1 %2//#()% [),]#$%%&'#()% [),] (2) Genom att dela fukthalten med fuktkvoten så fås den torra skrymdensiteten ut enligt ekvation (3).
r = 67 (3)
2.2.1 Luftfukt
2.2.1.1 Fukt i uteluft
Fukt tillförs till uteluften genom nederbörd och förångning vilket medför att fukthalten i luften varierar under året. Figur 1 visar hur den relativa
fuktigheten, j, och fukthalten, v, typiskt varierar under ett år. När uteluften sedan ventileras in i en byggnad så för den med sig fukt, beroende på vilken årstid och temperatur det är så kan detta innebära att luften har en uttorkande eller uppfuktande effekt (Nevander et al. 2006).
2.2.1.2 Fukt i inneluft
Fukt tillförs till inneluften genom att människor som vistas i byggnaden andas och svettas, även andra aktiviteter som t.ex. matlagning och duschning i byggnaden förser även en betydlig mängd fukt till luftfukten inomhus (Nevander et al. 2006). Vanligtvis brukar fukttillskottet i inneluften ligga
mellan 1 och 4 g/m; (Samuelson et al. 2007).
2.2.2 Byggfukt
Olika byggnadsmaterial innehåller en viss mängd fukt. Den andel fukt som måste torkas ut ur materialet för att det ska komma i jämvikt med
omgivningen kallas byggfukt. Detta medför att omgivningen har en betydlig påverkan på hur mycket byggfukt som finns i materialet. Om omgivningen består av fuktig luft så minskar mängden byggfukt i materialet då
jämviktsfukthalten är högre än i en torr miljö (Nevander et al. 2006). Figur 1: Uteluftens fuktvariation under ett år. Med medgviande
Jämviktsfukthalt innebär att materialets fukthalt är i jämvikt med omgivningens relativa fukthalt.
Byggfukthalten kan variera mycket mellan olika byggnadsmaterial och under byggskedet kan materialet fuktas upp vilket kan leda till längre uttorkningstid. Detta innebär att de olika materialets hantering vid leverans och på byggarbetsplatsen har en stor påverkan på hur mycket byggfukt som måste torkas ut.
På byggarbetsplatsen kan det både ske uppfuktning och uttorkning av
byggmaterialet. Vid förvaring och leverans av materialet är det viktigt att det är väl skyddat mot nederbörd och markfukt. Om byggarbetsplatser hanterar olika sorters byggnadsmaterial bör detta uppmärksammas eftersom att det sker ett fuktutbyte från grovporösa materialet till finporösa material. Detta kan undvikas genom att t.ex. hålla virkesmaterial separat från
betongmaterial (Nevander et al. 2006). Porositeten är förhållandet mellan porvolymen och materialets totala volym, se ekvation (4), och brukar anges i procent (Burström 2007).
𝑃 ==>
= (4)
Där Vp ärmaterialets porvolym [m3] och V är materialets totala volym [m3].
2.2.3 Nederbörd
Regn, snö och hagel klassas som nederbörd (Samuelson et al. 2007). Regn i kombination med kraftig vind medför att regnet faller med en vinkel. Den horisontella komposanten av regnet kallas för slagregn. Slagregnet träffar byggnadens vertikala ytor och om detta sker under en längre tid så tränger vattendropparna med hjälp av gravitationen, kapillärsugning och vindkraften in i otätheter och skapar problem (Nevander et al. 2006).
Nederbörd i kombination med temperaturskillnader kan medföra att vatten fryser till is som sedan leder till skadat material i form av frostsprängning.
2.2.4 Markfukt
egenskaper suger upp fukten upp till ytan där sedan materialet kan absorbera fukten (Nevander et al. 2006).
2.3 Fukt i material
Vatten kan bindas både kemiskt och fysikaliskt till byggnadsmaterialet. När vattnet ingår i materialets molekylära struktur så kallas det för kemiskt bundet vatten. Det kemiskt bundna vattnet är så hårt bundet till materialet att det inte behöver tas hänsyn till i fuktproblematiskt hänseende (Samuelson et al. 2007). Ett undantag är gips då detta material kan börja avge kemiskt bundet vatten vid höga temperaturer.
Porositeten varierar mycket mellan olika materialsorter, se tabell 1. Den kapillära stighöjden och uppsugningshastigheten varierar även mycket mellan olika material. Ett material med fina porer har högre kapillär stighöjd än ett grovporöst material. Ett grovporöst material har dock en högre
uppsugningshastighet än ett finporöst material. I materialets porer sugs fritt vatten upp genom kapillärsugning och lagras som fysikaliskt bundet vatten. Byggnadsmaterial kan även absorbera fukt från luften (Burström 2007). Materialets förmåga att ta upp fukt från luften kallas för hygroskopicitet. Hur pass hygroskopiskt ett material är beror på mängden fukt som materialet kan ta upp från luften. Tegel som har låg hygroskopicitet kan endast
absorbera ungefär 30 kg/m3 medan ett väldigt hygroskopiskt material som
trä kan absorbera upp till 150 kg/m3. Materialets förmåga att ta upp fritt
vatten kallas som tidigare diskuterats för kapillaritet. Kapillärsugning kan även ske mellan två olika material som är i direktkontakt (Nevander et al. 2006).
Ett materials hygroskopiska förmåga beskrivs med sorptionskurvor, se figur 2. I figur 3 demonstreras det att ett material som är under uttorkning
innehaver mer fukt vid jämvikt än ett material som är under uppfuktning, detta fenomen kallas för sorptionshysteresis.
Tabell 1: Ungefärliga värden på porositet (Burström 2007).
Figur 2: Sorptionskurvor för några vanliga material. Med medgviande (Samuelson et al. 2007).
Figur 3: Jämviktskurva för trä. Med medgviande (Samuelson et al. 2007).
2.4 Fuktegenskaper i byggnadsmaterial
Ett materials förmåga att motstå ångtransport kallas för
ånggensomsläppligheten för tegel. I figur 4 visas förhållandet mellan RF och ånggenomsläpplighet för några vanliga material (Sandin 2010).
Figur 4: Förhållandet mellan ånggenomsläppligheten och relativa fuktigheten för några vanliga byggnadsmaterial (Sandin 2010).
𝑍 =@A (5)
där d är materialskiktets tjocklek [m] och δ är materialets
ånggenomsläpplighet [m2/s].
2.4.1 Trä
Trä ett organiskt material som är hygroskopiskt och anisotropt. Att ett material är anisotropt innebär att materialets olika fiberriktningar har varierande egenskaper (Nevander et al. 2006). Trä består av tre
Figur 5: Träets olika riktningar (Svenskt trä 2017).
Trä har en fibermättnadspunkt, vilket innebär att allt vatten från cellrummen har avlägsnats medan cellväggarna förblir vattenmättade.
Fibermättnadspunkten varierar mellan olika träslag. Vanligtvis ligger fibermättnadspunkten mellan 23-30 % i fuktkvot (Burström 2007). Materialets hållfasthet och densitet påverkas av den andel fukt som finns i träet. Högre fuktinnehåll leder till försämrad hållfasthet (Esping et al. 2005). Hållfastheten i materialet påverkas negativt på grund av svällning och krympning som sker vid uppfuktning och uttorkning (Burström 2007). Virkesmaterialets fuktkvot varierar beroende på vilket djup i
virkesmaterialet mätningen genomförs på samt vilken del av materialet som mätningen utförs på. Nyproducerat virke är normalt fuktigast i mitten och fuktkvoten minskar längre ut i materialet. Sker fuktkvotsmätningen i
materialets ände, som är den del av materialet som lättast absorberar fukt, så kommer fuktkvoten med hög sannolikhet vara betydligt högre än om
mätningen skulle skett på annan del av materialet. Om byggnadsmaterialets fuktkvot ligger i ett område som understiger fibermättnadspunkten, det vill säga en fuktkvot på mindre än ungefär 30 % så sväller eller krymper virkesmaterialet med 0.25 % per fuktkvotsprocentsändring (Esping et al. 2005).
Vikten av att skydda träbaserat material och träkonstruktioner under leverans, produktion skedet eller senare i processen är ytterst viktigt. Om material med en för hög fukthalt används så kan detta innebära stora kostnader i framtiden. En fukt plan bör därför införas på
byggarbetsplatserna. Fukt planen upprättas av entreprenören eller fuktsäkerhetsansvarig och beskriver vilka fuktsäkerhetsåtgärder och mätningar som kommer att utföras under produktions skedet för att skydda huset och byggnadsmaterialet mot skadlig fukt under produktionen (Norling 2007). Uttorkningen av materialet är beroende av träslag, fiberriktning, dimensioner, antal öppna sidor och det omgivande klimatet (Samuelson et al. 2007).
Radiell riktning
2.4.2 Betong
Betong består av fyra olika komponenter, cement, ballast, vatten och tillsatsmedel (Burström 2007). Betong har ett väldigt finkornigt porsystem vilket medför att ångdiffusion och kapillärsugning sker relativt långsamt. Porstorleken bidrar även till betongens höga fukthalt kring det
hygroskopiska området (Nevander et al. 2006). Det hygroskopiska området innebär den porvolym som kan fyllas beroende på den relativa fuktigheten i luften.
Kemiska reaktioner mellan cement och vatten kallas hydratation, som följd av denna kemiska reaktion börjar materialet att hårdna (Burström 2007). Vid hydratiseringen av cementet så binds vatten som kemiskt bundet vatten samt fysikaliskt bundet vatten i materialets porer. Då allt blandningsvatten ej reagerar med cementet vid tillverkning av materialet så har betongen en hög andel byggfukt som måste torkas ut för att nå jämviktsfukthalten. Mängden byggfukt varierar dock mellan olika betong kvalitéer. Högre betongkvalité bidrar till mindre byggfukt i betongen (Nevander et al. 2006).
Krympning är ett fenomen som sker när betongen torkas ut och det kan leda till konsekvenser som t.ex. sprickbildning. Uppfuktning av betong kan leda till att mindre svällning uppstår i materialet (Nevander et al. 2006).
2.4.3 Gips
Gipsskivor består av en kärna av gips som omsluts av papp. Gipset tillverkas genom att pulverisera gips sten och därefter värma upp detta tills en viss mängd vatten torkas bort från stenens kristaller. Beroende på vart i
konstruktionen gipsskivorna skall placeras så kan densiteten och förmågan att hantera fukt justeras vid tillverkningen. I inomhusmiljöer har fukt en försumbar påverkan på materialet medan i utomhusmiljöer bör användning utav hydrofoberade gipsskivor ske (Burström 2007).
Enligt en studie som analyserar sambandet mellan mikrobiell tillväxt och fuktskadat byggnadsmaterial framgår det att gips är det femte mest
mögelutsatta byggnadsmaterialet, se tabell 2 (Andersen et al. 2011). Det är därför viktigt att skydda materialet både vid leverans och på
byggarbetsplatsen.
Tabell 2: Rangordning av mögelutsatta material (Andersen et al. 2011).
6 Färg 7 Mineralull 8 Glas fiber 9 Plywood 10 Tegel 2.4.4 Cellplast
Genom att låta plast expandera med hjälp av varm ånga så tillverkas cellplast. Detta tillverkningsätt leder till att cellplasten får ett system av porer som antingen kan vara slutna eller öppna. Materialets porer kan fyllas med luft eller annan gas (Burström 2007).
Ur värmeisolerings- och fuktsynpunk är det lämpligt att använda cellplast som har ett stängt porsystem. Cellplast med ett öppet porsystem är lämpligt att använda i situationer där ljudisolerande egenskaper krävs, detta på grund av att den har mycket bra ljudabsorberande förmåga (Burström 2007). Vid så kallade enskiktstätade putsade fasader är cellplast problematiskt att använda för att de är för diffusionstäta.
Cellplasten är ett material med negligerbar kapillärsugande- och
hygroskopisk förmåga, detta på grund av att cellplasten har en porositet på 98 % med slutna porer (Burström 2007).
2.4.5 Mineralull
Mineralull har en genomsläpplighetskoefficient som ligger mellan
10 ∗ 10EF− 25 ∗ 10EF m2/s beroende på vilken densitet mineralullen som
används har (Sandin 2010). Mineralullens höga ånggenomsläpplighet beror på att materialet har en porositet på 98 % med slutna porer (Burström 2007), de grova porerna innebär dock att materialets kapillärsugningsförmåga är obetydlig. Mineralullen har även en väldigt låg hygroskopisk förmåga. Krympning och svällning är ointressant i praktiken på grund av att materialet är väldigt mjukt (Nevander et al. 2006).
2.4.6 Kritiska fukttillstånd
Det kritiska fukttillsåndet är materialets övre gräns på hur hög relativ
angrepp av mikrobiell tillväxt (Nevander et al. 2006).
Trä har den lägsta gränsen för det kritiska fukttillståndet bland de vanligt förekommande byggnadsmaterialen, det beror på att trä är organiskt och har gott om näring för mikrobiell tillväxt. Ett material som vanligtvis har ett högt gränsvärde, sänks till samma nivå som trä om materialet är smutsigt. Denna sänkning av gränsvärdet beror på att smuts innehåller organiskt material och bidrar därmed näring till den mikrobiella tillväxten (Johansson et al. 2005).
Tabell 3 visar gränserna för det kritiska fukttillståndet på olika material. Tabell 3: Kritiskt fukttilsstånd för olika material grupper (Esping et al. 2005).
Materielgrupp Kritiskt fukttillstånd [% RF]
Smutsiga material 75–80
Trä och träbaserade material 75–80
Gipsskivor med papp 80–85
Mineralullsisolering 90–95
Cellplastisolering (EPS) 90–95
Betong 90–95
2.5 Fuktens påverkan på byggnadsmaterial
Egenskaperna hos byggnadsmaterial påverkas starkt av fukt. En förhöjd fukthalt kan bland annat bidra med följande:
• Biologisk nedbrytning • Fysikalisk nedbrytning • Kemisk nedbrytning • Emissioner • Fuktbetingade rörelser • Estetisk påverkan 2.5.1 Biologisk nedbrytning
Mikrobiell tillväxt är vanligast i organiska material som t.ex. trä. Deras aktivitet är beroende av näring och rätt miljö. Bästa lösningen för att bekämpa dessa mikroorganismers aktivitet är att hålla materialet torrt och rent. Den mikrobiella tillväxtens aktivitet kan minskas genom att använda gifter och ozon (Samuelson et al. 2007).
betydelse för vilken insektsart som angriper virket då varje insektsart trivs bäst i material med en specifik fuktkvot.
Det finns tre sorters svampar som angriper träbaserat material. De tre svampsorterna är rötsvamp, mögelsvamp och blånadssvamp (Esping et al. 2005). Rötsvampstillväxt på trämaterial leder till att träet bryts ner medan de resterande svampsorterna bidrar till en obehaglig lukt och missfärgning (Nevander et al. 2006). Risken för att röta och mögel angriper materialet visas i tabell 4.
Tabell 4: Risk för svampangrepp (Nevander et al. 2006). Risk Ingen Liten - måttlig Stor Röta FK* % RF** % <16 < 75 16–25 75–95 > 25 > 95 Mögel FK % RF % <15 < 70 15–20 70–85 > 20 > 85 *: Fuktkvot **: Relativ fuktighet
Om byggnadsmaterialet har utsatts för en förhöjd fuktkvot uppstår det tillväxt av amöbor i materialet, dessa amöbor överlever uttorkning av materialet och kan i ett senare skede orsaka problem på grund av amöbans förmåga att hjälpa andra patogener att angripa materialet (Yli-Pirilä et al. 2009).
2.5.2 Fysikalisk nedbrytning
Fysikalisk nedbrytning av material innebär främst att vatten i materialets porer fryser till is. När vatten som samlats i materialets porer fryser till is så uppstår sprängkrafter. Dessa sprängkrafter kan leda till två olika sorters frostskador, frostsprängning och tjällyftning. Två krav måste uppfyllas för att frostsprängning och tjällyftning ska vara möjligt, materialet måste vara relativt vattenmättat och temperaturen måste understiga 0 °C (Samuelson et al. 2007).
2.5.3 Kemisk nedbrytning
Det finns två huvudtyper av kemisk nedbrytning, korrosion och förtvålning. Båda dessa nedbrytningsprocesser är starkt påverkade av fukttillståndet i materialet i fråga.
vatten eller höga relativa fuktigheter och syre. Högre relativ fuktighet innebär en snabbare nedbrytning av materialet. Sambandet mellan korrosionshastigheten och relativfuktighet på metall visas i figur 6. Föroreningar i luften bidrar till att stålet korroderar snabbare. För att motverka korrosion finns många olika metoder. Två alternativ för att
motverka korrosion är metallisering och rostskyddsmålning (Nevander et al. 2006). Metallisering innebär att aluminium eller zink sprayas på stålet och eftersom att aluminium och zink står emot korrosion bättre så skyddas materialet.
Om en PVC-matta limmas på fuktig betong så kan limmet som mattan fästs med förtvålas, detta kan ge upphov till elak lukt. Förtvålning innebär att fettsyror i materialet reagerar med baser och skapar fettsyrasalter (tvål).
Figur 6: Samband mellan metallkorrosionshastighet och relativ fuktighet. Med medgviande (Nilsson 2006).
2.5.4 Emissioner
Sekundära emissioner innebär att materialet avger ämnen på grund av att det sker kemiska reaktioner mellan de kemiska ämnen som är befintliga i
materialet. Fukt har en betydlig påverkan på denna process då fukten accelererar de skadliga kemiska reaktionerna. Sekundära emissioner ökar med ökad fuktkvot (Nilsson 2006).
Figur 7: Emissioner över tid. Med medgviande (Nilsson 2006).
2.5.5 Fuktbetingade rörelser
Vid upp fuktning och uttorkning av porösa material sker det i de flesta fall en svällning eller krympning av materialet. Dessa rörelser kan bidra till bland annat sprickbildning, skevhet och välvning.
Den relativa fuktigheten har en stor påverkan på de fuktbetingade rörelserna i materialet då de flesta rörelserna sker i det övre hygroskopiska området (Nevander et al. 2006).
Byggnadsmaterialets inre struktur påverkas sällan av fuktbetingade rörelser. Förändringar som kan ske är ofta yttre dimensionsförändningar, se figur 8 för hur trämaterial kan deformeras av fuktbetingade rörelser. De största deformationerna sker när virkesmaterialet torkas ut till under 8 % relativ fuktighet. Torkningens inverkan på virkesdeformation redovisas i figur 9 (Esping et al. 2005).
Om byggnadsmaterial som innehåller en ovanligt hög fuktkvot byggs in i konstruktionen så kan konsekvenser uppstå i form av krympning.
Krympningen kan medföra många problem, som t.ex. försämrad lufttäthet i konstruktionen som påverkar innemiljön samt energianvändningen i
Figur 8: Fyra yttre dimensionsändringar på trä. Med medgviande (Esping et al. 2005).
Figur 9: Torkningens inverkan på virkesdeformation. Med medgviande (Esping et al. 2005).
2.6 Lagar, regelverk och ByggaF 2.6.1 BBR 2015
Vid ny- och ombyggnation så används Boverkets byggregler, BBR. Regelverket innehåller diverse föreskrifter och allmänna råd om hur dessa föreskrifter och regler ska uppfyllas.
Fukt i byggnader innebär en ökad risk för att konstruktionen tar skada och att människornas hälsa påverkas negativt. I avsnitt 6.5 i BBR som behandlar fukt finns föreskrifter och allmänna råd om hur problemen kan begränsas. Genom att göra en noggrann fuktsäkerhetsanalys vid projekteringen och skydda materialet från fukt och smuts vid både leverans och på arbetsplatsen så kan fukten och dess problem begränsas signifikant (Boverket 2015). Avsnitt 6:24 handlar om mikroorganismer, i detta avsnitt tar BBR upp att byggnader och installationer ska utformas på ett sätt som förhindrar
människors hälsa negativt. Utformningen ska även ske på ett sätt som
förhindrar mikroorganismerna från att avge en besvärande lukt. Åtgärder bör tas för att hämma mikroorganismernas tillväxt (Boverket 2015).
Avsnitt 6:51 tar upp allmänna föreskrifter som är kopplade till fukt. Avsnitt 6.51 tar bland annat upp att byggnader ska utformas på ett sätt så att
fuktskador inte uppstår, med fuktskador menas deformationer, elak lukt eller hygieniska olägenheter och mikrobiell tillväxt som kan påverka människors hälsa (Boverket 2015).
I avsnitt 6.51 finns även allmänna råd som bör följas för att uppfylla kraven. Två allmänna råd som tas upp i detta avsnitt är följande (Boverket 2015):
• ”Byggnader, byggprodukter och byggmaterial bör under byggtiden skyddas mot fukt och mot smuts. Kontroll av att material inte har fuktskadats under byggtiden bör ske genom besiktningar, mätningar eller analyser som dokumenteras.”
• ”Utförandet av byggnadsdelar och byggnadsdetaljer som har betydelse för den framtida fuktsäkerheten bör dokumenteras.” Avsnitt 6:52, som handlar om högsta tillåtna fukttillstånd nämner att material och produkter där mögel och bakterier kan växa bör extra försiktighet vidtas genom att använda kritiska fukttillstånd som är väl undersökta och dokumenterade. Det ska tas hänsyn till eventuell
nedsmutsning av materialet vid bestämning av det kritiska fukttillståndet. En relativ fuktighet på 75 % skall användas som kritiskt fukttillstånd om det kritiska fukttillståndet inte är väl undersökt och dokumenterat (Boverket 2015).
Avsnitt 6:53 tar upp föreskrifter som handlar om fuktsäkerhet och nämner att fukttillståndet i byggnadsdelar som har en betydelse för hälsa och hygien ej får överstiga det högsta tillåtna fukttillståndet för de material som ingår i byggnadsdelen. Fukttillståndet bestäms utifrån de fuktbelastningar som kan tänkas påverka byggnaden under de mest ogynnsamma förutsättningarna (Boverket 2015).
Avsnitt 2:322, handlar om verifiering under projektering och utförande. I detta avsnitt nämns det att byggherren bör kontrollera materialet när det ankommer till byggarbetsplatsen. Materialet bör identifieras, granskas och provas såvida de inte är byggprodukter med bedömda egenskaper enligt avsnitt 1:4 eller att det är uppenbart onödigt (Boverket 2015).
2.6.2 AMA Hus 14
I avsnitt 6:5 i BBR 2015 så finns föreskrifter om högsta tillåtna fukttillstånd och fuktsäkerhet. Som ett komplement till dessa föreskrifter används AMA hus 14 som innehåller allmänna råd för att kunna uppfylla kraven.
För att minska på de negativa effekterna som sker vid förhöjd fukthalt i materialet så säger AMA hus 14 att virke ska beställas och byggas in i konstruktionen med en målfuktskvot som motsvarar slutproduktens jämviktsfuktkvot, se tabell 5. Jämviktsfuktkvoten innebär att materialets fuktkvot är i jämvikt med omgivningens fuktkvot (Svensk byggtjänst 2015). Tabell 5: Målfuktkvot för olika byggdelar (Svensk byggtjänst 2015).
Målfuktkvot [%] Tillåten variation* % - enheter Undre gräns** [%] Övre gräns [%] 8 -1,0/+1,0 5,6 10,4 12 -1,5/+1,5 8,4 15,6 16 -2,5/+2,0 11,2 20,8
*: Tillåten variation av partiets medelfuktkvot runt målfuktkvoten **: Undre respektive övre gräns för 93,5% av partiet
Vid inleverans av ett beställt virkesparti med en målfuktkvot på 16 % tillåter AMA hus 14 en genomsnittlig variation på hela partiets fuktkvot mellan 13,5 och 18 % för att partiet skall accepteras. Detta gäller endast om de enskilda virkesstyckenas fuktkvot hamnar mellan 11,2 och 20,8 % för
93,5 % av partiet. Se tabell 6 för variationer för andra målfuktkvoter (Svensk byggtjänst 2015)
Tabell 6: Variation kring målfuktkvot (Svensk byggtjänst 2015). Målfuktkvot
[%]
Exempel på användningsområden
8 Golvbrädor i uppvärmda
utrymmen.
12 Synliga beklädnader, lister samt
undergolv i uppvärmda utrymmen.
16 Virke och limträ för inbyggnad
2.6.3 ByggaF
ByggaF är en fuktsäkerhetsmetod och används i dagsläget som
3. Fuktkvotsmätning
3.1 Mätningsprinciper
Fuktmätningen i ett material görs efter ett antal mätningsprinciper och vilken princip som används beror på vad syftet med mätningen är (Nilsson et al. 2006).
Mätprinciperna är bland annat följande:
• Fuktinnehåll: Fuktinnehållet är ett mått på hur mycket fukt ett material innehåller och fås fram genom en mätning av fuktkvoten (Nilsson et al. 2006).
• Fukttillstånd: Fukttillståndet anger hur fuktigt materialet är och anges i relativ fuktighet, porfuktighet eller porvattentryck (Nilsson et al. 2006).
• Kalibrering: Vid bestämning av absolutvärdet av fuktinnehållet eller fukttillståndet bör man göra en kalibrering av mätutrustningen. Kalibreringen innebär att resultatet jämförs med standardvärden. Om fuktmätaren ej kalibreras innebär det ofta att stora mätfel finns i resultatet (Nilsson et al. 2006).
• Fuktfördelning: Fuktinnehållet i materialet kan variera beroende på i vilken del i träet fuktkvotsmätningen utförs på, se figur 10. I figuren redovisas hur fuktkvoten varierar med djupet. Dessa variationer på fuktkvoten beror på olikheter i materialet. Variationerna i
träprodukter innebär att fuktmätningen bör ske på olika djup i materialet (Esping et al. 2005).
3.2 Mätningsmetoder
Det finns olika metoder för att göra fuktinnehållsmätningar. De olika mätningsmetoderna är bland annat följande (Nilsson et al. 2006):
• Gravimetriska metoder • Kemiska metoder • Elektriska metoder
3.2.1 Gravimetriska metoder
Gravimetriska metoder innebär att fuktmätningen sker genom att med hjälp av en våg, bestämma mängden material och mängden fukt (Nilsson et al. 2006).
Gravimetriska metoder är kallas även ofta för torkmetoder. Det finns tre olika variationer av torkmetoder, vilken som används beror på vad syftet med mätningen är. Tidsåtgången för de olika torkmetoderna är olika och mätnogrannheten varierar mellan dessa (Esping et al. 2005).
Den första torkmetoden är en referens metod som används för att kontrollera andra fuktkvotsmätares mättillförlighet (Esping et al. 2005). Med
mättillförlighet menas hur pålitligt resultat en mätningsmetod ger.
För att utföra den första torkmetoden behövs en ugn som är uppvärmd till 103 °C samt en våg med en noggrannhet på 0.1 gram. En 20 mm bred virkesbit kapas 30 cm in från virkes änden, se figur 11. Virkesbiten måste väga mer än 100g vilket innebär att vid fuktinnhållsmätning av tunna och smala material så måste en bredare bit än 20 mm kapas (Esping et al. 2005). Material som gips klarar dock ej att torkas i 103 °C vilket därför ställs ugnen in på 40 °C eller 50 °C (Nilsson et al. 2006).
Materialet vägs och läggs sedan in i ugnen för torkning. Torkningen av materialet avslutas när materialets viktminskning är 0.1 % per 2 timmar. Därefter vägs materialet igen och fuktkvoten fås fram genom att dela viktminskningen med träets torrvikt (Esping et al. 2005). De fyra stegen för torkmetoden visas i figur 12.
Figur 12: Mätning av fuktinnehåll enligt torkmetoden. Med medgviande (Esping et al. 2005). Den andra torkmetodens tillvägagångssätt är samma som på den första torkmetoden som beskrivs ovan. Skillnaden mellan dessa två torkmetoder är att den andra mätmetoden kräver en våg med en precision på 0.01 gram och att torkningen ska ske i en ugn som håller 130 °C. Virkesbiten som
fuktmätningen ska utföras på är endast 5 mm i denna metod och
torkningstiden är 30 minuter. Det finns både fördelar och nackdelar med denna metod. Fördelen med denna metod är att den går snabbare än den första torkmetoden dock så minskar det mätningens noggrannhet (Esping et al. 2005).
Den tredje torkmetoden kallas för spåntorksmetoden och innebär att ett hål, som är 0.4 gånger virkesbredden djup borras i materialet. Spånet från materialet samlas upp och beroende på vilken precision vågen som används har krävs olika mängder. Spånet måste väga minst 100 gram, om en våg med en precision på 0.1 gram används och 10 gram, om en våg med en precision på 0.01 gram används. Detta innebär att det måste borras ett flertal gånger i samma material. Spånet vägs och torkas i 15 minuter i en ugn som håller 103 °C. Torkningen avslutas när viktminskningen är 0.01 % per 12 minuter. Denna torkmetod har störst mätfel av samtliga torkmetoder (Esping et al. 2005).
Den största fördelen med att använda gravimetriska metoder är att de har överlägset bäst precision över andra mätmetoder när med gäller att
3.2.2 Kemiska metoder
Det finns endast en kemisk metod för fuktmätning, Karbidmetoden (CM). Fasta och porösa material behöver krossas innan den kemiska metoden kan användas därför är karbidmetoden mest lämplig att använda vid fuktmätning av icke-porösa material som sand och sten då dessa inte behöver krossas (Nilsson et al. 2006).
För att kunna utföra en fuktmätning med hjälp av den kemiska metoden så krävs en stålflaska med ett lock och en manometer som mäter trycket i flaskan. Materialet som ska testas för fuktinnehåll läggs ner i flaskan tillsammans med stålkulor och en glasampull som är fylld med kalciumkarbid, se figur 13. Stål flaskan skakas om och glasampullen spricker på grund av stålkulorna. Den frigjorda karbiden blandas med test materialet och det uppstår en reaktion mellan karbiden och materialets fukt som skapar acetylengas. Acetylengasen skapar ett tryck i flaskan som kan läsas av på manometern. Gastrycket i stålflaskan används för att ta fram fuktkvoten i test materialet genom att använda en tabell (Nilsson et al. 2006).
Figur 13: Stålflaska med stålkulor, provmaterial och kalciumkarbid. Med medgviande (Nilsson et al. 2006).
3.2.3 Elektriska metoder
Resistans, konduktans, kapacitans och impedans är namn för olika elektriska egenskaper. En fuktmätning med hjälp av de elektriska metoderna grundas på att de elektriska egenskaperna skiljer sig mellan fast material och vatten (Nilsson et al. 2006).
fram en fuktkvot i materialet. En högre fuktkvot ger en lägre resistans. Sambandet mellan resistansen och fuktkvoten varierar mellan olika träslag och därför bör resistansfuktkvotsmätaren ställas in för rätt träslag innan mätningen sker (Esping et al. 2005).
En fuktkvotsmätare bör uppfylla vissa krav för att mätningen ska bli så exakt som möjligt. Dessa krav är bland annat följande (Esping et al. 2005):
• De två elektroderna på mätaren bör vara isolerade fram till mätspetsen.
• Elektrodernas längd bör anpassas till materialets tjocklek. • Elektroderna bör vara utbytbara.
• Fuktkvotsmätare bör innehålla resistanskurvor kalibrerade för svensk gran och furu.
• Mätaren bör kunna korrigeras för temperaturen, om inte bör resultatet justeras mot en tabell.
En resistansfuktkvotsmätare bör endast användas inom mätområdet 7–25 % vid 20 °C eller inom 9–27 % vid 0°C. Vid -10 °C bör mätaren endast användas inom intervallet 10–28 % och vid väldigt höga temperaturer (+30 °C) bör mätaren användas inom intervallet 5.5–25.5 %. Sker fuktmätningen utanför dessa intervaller så minskar precisionen på mätningen drastiskt. Vid mätning av låga fuktkvotsnivåer är det mer lämpligt att använda en kapacitiv mätare, dessa har dock sämre precision än resistansmätare (Esping et al. 2005).
I virkesmaterial varierar resistansen med materialets fuktkvot. I Figur 14 visas sambandet mellan resistansen och fuktkvoten i furu. Resistansen är mycket hög i lägre fuktkvotsnivåer vilket är anledningen till att en resistansfuktkvotsmätare inte är lämplig att använda vid lägre
fuktkvotsnivåer. Vid högre fuktkvotsnivåer är resistansen mycket låg, detta kombinerat med den skyhöga resistansen i låga fuktkvotsnivåer är
Figur 14: Uppmätt resistans på ett par slag av furu. Med medgviande (Nilsson et al. 2006). Skötseln av fuktkvotsmätaren är relativt enkel, dock bör följande punkter uppmärksammas (Esping et al. 2005):
• Kondens på mätaren kan leda till felaktiga värden, därför bör mätaren förvaras torrt i rumstemperatur.
• Vid förflyttning av mätaren från ett kallt utrymme till ett varmt bör elektroderna torkas av.
• Kontroll av att elektroderna sitter fast ordentligt i instrumentet bör utföras innan mätning.
• Inspektera isoleringen på elektroderna innan mätning och byt ut när den börjar ta skada.
• Ta med reserv elektroder vid mätning då de lätt går sönder. • Avläsning av mätvärdet bör ske 1–3 sekunder efter att
mätningsknappen har tryckts in.
• Förborrning bör ske vid användning av långa elektroder. • Kalibrera mätaren periodiskt.
Den största fördelen med att använda de olika elektriska metoderna är att det går mycket snabbt. Ett mätvärde erhålls inom några sekunder (Nilsson et al. 2006).
Största nackdelen med elektriska metoder är att de måste kalibreras för att få ett någorlunda bra värde. Elektriska mätmetoder är ej lämpliga att använda vid fuktmätning i heterogena material då spridningen i uppmätta elektriska egenskaper blir mycket stor. Därför bör elektriska metoder endast användas vid fuktmätning på relativt homogena material som trä där det elektriska utslaget för ett och samma träslag skiftar väldigt lite med varierande densitet (Nilsson et al. 2006).
vara omständligt att bära runt på två apparater för en simpel fuktmätning på en byggarbetsplats alternativt kontrollera en tabell efter varje mätning (Nilsson et al. 2006).
3.3 Fel och mätosäkerhet
Fel och mätosäkerhet är två saker som är lätta att förväxla med varandra. Det är dock bra att veta skillnaden på dessa två så att problemen som uppstår hanteras på rätt sätt.
Syftet med en undersökning är att få fram ett okänt sant värde. Fel innebär en deviation från det sanna värdet. Därför är det bra att veta vilka olika feltyper som kan uppstå. De tre olika feltyperna som finns är följande (Esping et al. 2005):
• Grova fel: Dessa fel är den allvarligaste typen av fel som kan
ogiltiggöra hela mätningen. Grova fel uppstår vanligtvis på grund av fel på instrumenten alternativt den mänskliga faktorn. Vid
fuktmätningar kan det uppstå många typer av fel, t.ex. felkalibrerat intrument eller kan siffrorna ha kastats om vid dokumentering av mätningen. För att undvika grova fel bör flertalet mätningar utföras. Flera mätningar skapar en trendlinje och grova fel sticker ut.
• Systematiska fel: Om samma fel återkommer på samma sätt vid en specifik mätningsmetod, kallas dessa fel för systematiska fel. Eftersom att de systematiska felen är återkommande så bör en korrigering för alla systematiska fel som inträffar vid en mätning göras. Systematiska fel i en fuktmätning kan orsakas av t.ex. hysteres i materialet eller att materialet är impregnerat.
• Slumpmässiga fel: Om en mätning upprepas flertalet gånger med exakt samma förutsättningar så är de slumpmässiga felen de oförutsägbara deviationerna mellan de olika resultaten.
Slumpmässiga fel vid en fuktmätning med en resistansfuktmätare kan uppstå på grund av t.ex. mätnings djupet blev djupare än planerat.
Mätosäkerheten påverkas mycket av slumpmässiga fel då de slumpmässiga felens påverkan på slutresultatet är okänt. Även om ett mätresultat i
4. Objektbeskrivning
I denna rapport besöktes tre olika byggarbetsplatser och samtliga är
nybyggnationer som kan hittas i Kronobergregionen. Med anledning av att upprätthålla entreprenörernas goda rykte hålls objekten anonyma.
4.1 Byggarbetsplats nr 1
Första objektet som ska studeras är en skola som byggts enligt
passivhusteknik. Skolan består av två våningar samt en vindsvåning. De två första våningarna är vanliga skollokaler och på vindsplan inryms
tekniktutrymmen.
Skolans area är 10 300 m2 och är dimensionerad för 800 elever. Skolan
inrymmer både en internationell skola och en grundskola upp till årskurs 6. På detta bygge läggs det fokus på miljö samt att hålla skolans driftkostnader
nere. Byggnadens värmebehov kommer ligga på under 15 kWh/m2 per år. På
byggnaden kommer även solceller som genererar en effekt på 75 000 kW per år att installeras. Allt material som används ska vara godkänt enligt BASTA-listan. BASTA är en webbaserad loggbok där leverantörer och tillverkare av bygg- och anläggningsprodukter dokumenterar och följer upp produktval i alla steg.
Grundläggningsmetoden som används för skolan är platta på mark med tjockleken 120 mm under plattan så hittar man tre lager med 100 mm tjock cellplast, se figur 15.
Ytterväggarna är platsgjutna och har tjockleken 430 mm som består från insidan av 150 mm betong, 2x100 mm pir-isolering och 80 mm betong. Bjälklagen som valdes för denna skola är 265 mm tjocka HDF-bjälklag med en pågjutning som är ca 70 mm tjock. Denna pågjutning gjordes för ljudets skull. I Figur 16 visas en detalj på yttervägg samt bjälklag.
När denna byggarbetsplats besökes låg den i ett skede där allt material kunde förvaras uppvärmt under tak. Byggarbetsplatsen var välstädad och materialet var täckt och skyddat från smuts.
Byggstarten skedde under 2016 och förväntas bli klart till hösten 2017.
Figur 16: Yttervägg samt HDF-bjälklag på byggarbetsplats nr 1.
4.2 Byggarbetsplats nr 2
Objektet som studeras är ett bostadshus med en stomme av trä. Hela projektet kommer bestå av 5 byggnader och byggs i två etapper, under den första etappen kommer tre byggnader att byggas och de två sista
byggnaderna i den andra etappen.
Lägenhetsfördelningen kommer att bestå av 2 – 4 RoK där 2:orna, se figur
17 samt 18, kommer att bli mellan 50.5 – 64 m2 stora, 3:orna, se figur 19,
kommer att bli 81 m2 och 4:orna, se figur 20, kommer att bli 98 m2. En
balkong alternativt uteplats kommer vara tillgänglig till samtliga lägenheter samt att vissa utav de övre lägenheterna kommer ha etageplan för extra ljusinsläpp.
Figur 17: Planritning 2 RoK, 50.5 kvm.
Figur 19: Planritning 3 RoK, 80.9 kvm.
Figur 20: Planritning 4 RoK, 97.9 kvm. Miljön är i stort fokus på denna byggarbetsplats då
miljöcertifieringssystemet ”Miljöbyggnad” används. Med certifiering enligt Miljöbyggnad ges en oberoende bedömning på viktiga kvaliteter hos en byggnad vad gäller energi, inomhusmiljö och material. En byggnad som certifieras enligt Miljöbyggnad får ett betyg i form av brons, silver och guld och målsättningen i detta projekt är att få silver som betyg.
Grundläggningen valdes till en platta på mark som består av 100 mm betong, 300 mm cellplast av kvaliteten S100 samt 200 mm makadam, se figur 21. I projektet används även vattentät betong i hissgropen.
Ytterväggarna är prefabricerade träväggar med en tjocklek på 423 mm från utsidans limträpanel till insidans gips, se figur 22. Bjälklagen som används i denna byggnad är prefabricerade träbjälklag med kertobalkar och är 490 mm tjocka, se figur 23.
Figur 22: Yttervägg på byggarbetsplats nr 2.
Figur 23: Bjälklag på byggarbetsplats nr 2.
Denna byggarbetsplats använder ”just-in-time”-metoden och strävar efter att bygga in leveransen samma dag som den emottages. Det material som förvaras på byggarbetsplatsen är väl skyddat mot fukt och smuts. Materialet förvaras upphöjt från marken för att undvika kapillärsugning.
Konstruktionen byggs även upp under tält för att skydda byggnaden mot fukt.
4.3 Byggarbetsplats nr 3
Det tredje och sista objektet som ska studeras är en skola på ca 2000 m2 och
kostnaderna förväntas gå upp emot 45 miljoner kronor. Skolan kommer utnyttjas av elever på både gymnasial och högskolenivå. Byggnaden har två våningar som kommer inrymmas av skollokaler samt kontor. I byggnaden kommer även en verkstadshall, svets samt en design- och prototypverkstad finnas.
Även på denna byggnadsplats så läggs det fokus på miljö samt att hålla skolans driftkostnader på en låg nivå. Byggnadens kommer värmas upp med
hjälp av fjärrvärme som kommer att ge ett värmetillskott på 60 kWh/m2 per
år. Värme kommer även tillföras med hjälp av en värmeväxlare på
ventilationen, detta beräknas ge ett värmetillskott på 4 kWh/m2 per år. På
skolbyggnationens tak kommer även solceller installeras. Dessa solceller
tänks ge ett värmetillskott på 12 kWh/m2 per år.
Stommen för skolbyggnationen består av trä. Grundläggningsmetoden som används för skolan är två olika platta på mark konstruktioner. Under verkstadshallen, svets, design- och prototypverkstaden samt entréhallen kommer plattans tjocklek väljas till 200 mm och under plattan hittar man två lager med 100 mm tjock cellplast, se figur 24.
Figur 24: Platta på mark typ 1 på byggarbetsplats nr 3.
Figur 25: Platta på mark typ 2 på byggarbetsplats nr 3.
Ytterväggar och bjälklag levereras prefabricerade till byggarbetsplatsen. Bjälklagen för denna skola har valts till 150 mm tjocka KL-bjälklag. På bjälklaget så kommer en regel fästas innan pågjutning, detta för att uppfylla byggnadens ljudkrav.
De olika betongklasserna som användes på byggarbetsplatsen visas i tabell 7.
Tabell 7: Betong kvalitéer på byggarbetsplats nr 3.
Byggnadsdel Kvalitet Fundament Platta på mark (H=200) C25/30 XC2/XF3, 4 % luft C30/37 XC1 Platta på mark (H=120) C25/30 XC1 Hissgrop C25/30 XC4, VT
Byggarbetsplats nr 3 var välstädad och materialet förvarades under öppen himmel. Materialet låg upphöjt från marken och var skyddat mot markfukt och smuts.
5.
Metod
Metoden som användes i denna studie består av både kvalitativa och kvantitativa undersökningar, detta för att få en bred bild på hur
materialhanteringen sker på byggarbetsplatserna samt hos leverantörerna. Tre byggarbetsplatser besöktes i denna studien. Objekten valdes på grund av att de uppfyller följande två kriterier:
• Byggprojektet ligger i ett stadie där byggnadsmaterial förvaras på byggarbetsplatsen, detta på grund av att mätningar ska utföras på förvarat byggnadsmaterial.
• Entreprenören får ej använda ett centrallager, detta på grund av att det endast är aktuellt med ett centrallager på större
byggarbetsplatser.
Dessa kriterier innebär att objekten har liknande förhållanden vilket innebär att objekten är jämförbara och detta bidrar till att undersökningen blir objektiv.
Kvalitativa intervjuer gjordes på byggarbetsplatserna för att få tydliga och utförliga svar om hur hela materialhanterings processen sker på just den specifika byggarbetsplatsen. Frågorna som ställdes var relevanta för studien och utformades för att inte vara ledande. Entreprenaderna förblir anonyma i denna studie, detta för att den intervjuade ska ges möjligheten att ge ärliga svar för att säkra trovärdigheten på resultatet. På de tre byggarbetsplatserna intervjuades platscheferna, detta för att platschefen har ett huvudsakligt ansvar på byggarbetsplatserna och bör veta hur materialhanteringen går till. De kvantitativa undersökningarna består av fuktkvotsmätningar på träbaserat material alternativt stomelement av trä som finns på de olika arbetsplatserna. Det gjordes även fuktkvotsmätningar hos leverantören. För att utföra
fuktkvotsmätningarna användes en resistansfuktkvotsmätare dvs. en
elektrisk metod. Tidigare nämndes det att elektriska metoder bidrar med en god mätsäkerhet om vissa förutsättningar uppfylldes, detta bidrar till en högre validitet på undersökningnen. På byggarbetsplatserna kontrollerades fuktkvoten på tre plankor innan inbyggnad alternativt två stomelement innan inbyggnad. På varje enskild planka samt stomelement utfördes två
Intervjuerna ger bra bild på hur platscheferna ser på materialhanteringen, vilka krav de följer samt varför materialet hanteras som det gör på byggarbetsplatsen. Fuktmätningarna på det träbaserade materialet och stomelementen ger en bra bild om hur fuktsäkert lagringen sker på
6. Genomförande
Projektet inleddes med att hitta entreprenörer som har aktiva projekt som var i rätt byggskede för denna studie. De flesta entreprenörer som kontaktades var antingen i ett för tidigt eller ett sent skede. Detta arbete var beroende av byggarbetsplatser med materialförvaring. När kontakt med entreprenörerna åstadkommits informerades dessa att entreprenaden, leverantören och den intervjuade kommer förbli anonym.
Parallellt med entreprenadssökandet gjordes en informationsinsamling inom det givna området för att kunna framställa relevanta frågor. När frågorna färdigställts, se bilaga 1, besöktes de olika byggarbetsplatserna för att
intervjua en ansvarig på byggarbetsplatsen och utföra fuktkvotsmätningarna. Intervjuerna spelades in för att ingen information skulle gå förlorad samt för att underlätta transkriberingen av intervjuerna. De ansvariga som
intervjuades blev även tillfrågade om vilken leverantör det var som
levererade virkesmaterialet till deras byggarbetsplats. I denna studie valdes platschefen ut för att bli intervjuad, detta av på grund av att platschefen har det huvudsakliga ansvaret på byggarbetsplatserna och bör ha koll på hur materialhanteringen sker på just det specifika byggarbetsplatsen.
Mätningarna gjordes på virkesmaterial alternativt stomelement av trä som förvarats på byggarbetsplatsen och om möjligheten presenterades, utfördes mätningar även hos leverantören. Fuktmätningarna utfördes med hjälp av en resistansfuktkvotsmätare dvs. en elektrisk metod. Fuktkvoten mättes 300 mm från virkets ände och en tredjedel av virkets bredd in från materialets sida, se figur 26. Mätningarna utfördes på två olika djup, 3 mm och 10 mm. Mätningen genomfördes på de två olika djupen på grund av att fukten varierar i träbaserat material beroende på vart och hur djupt mätningen sker på materialet.
Resistansfuktkvotsmätaren kalibrerades för både träslag samt temperatur, på byggarbetsplats nr 2 utfördes fuktkvotsmätningarna dock med
entreprenörens resistansfuktkvotsmätare. Denna fuktkvotsmätare kunde ej kalibreras innan mätning därför utnyttjades en tabell för kalibrering av mätresultatet. Tabellen innerhöll kalibreringsinformation för både temperatur samt träslag som mätningen utfördes på. Avläsningen av mätreslutatet utfördes inom 5 sekunder efter elektroderna slagits in i det objekt som fuktkvoten kontrollerades på.
Både hos leverantörerna och på byggarbetsplatserna valdes tre
slumpmässiga plankor för fuktkvotsmätningen. Om det var stomme som kontrollerades för fukt valdes endast 2 slumpmässiga stomelement, i denna studien kontrollerades ett träbjälklag samt en trävägg för
fuktkvotsmätningen. Stommaterialet var redan levererat från leverantör då examensarbetet startade varför det ej var möjligt med en fuktkvotsmätning där.
När intervjun och mätningarna var slutförda togs det kontakt med leverantören för att se om det finns en möjlighet att utföra mätningar på leverantörens lager. Ingen ansvarig hos leverantören intervjuades. Byggarbetsplats nr 1 besöktes på en förmiddag i slutet av Mars medan byggarbetsplats nr 2 och 3 besöktes på en förmiddag i början av Maj.
Samtliga byggarbetsplatser besöktes på en solig dag, dock så hade det regnat under hela veckan fram till besöket på byggarbetsplats nr 1. På
byggarbetsplats nr 1 och 3 utfördes fuktkvotsmätningar på plankor som förvarades på byggarbetsplatserna, på byggarbetsplats 2 kontrollerades stomelement. Omständigheterna för fuktkvotsmätningarna redovisas även i tabell 8.
Tabell 8: Omständigheter för fuktkvotsmätningar på byggarbetsplatserna. Byggarbetsplats nr Månad för besök Tid på dygn Väder under veckan Väder under mätning
Typ av objekt och antal som
kontrollerades
1 Mars Förmiddag Regn Sol Träplankor
(3 st)
2 Maj Förmiddag Sol Sol Stomelement
(2 st)
3 Maj Förmiddag Sol Sol Träplankor
(3 st)
7. Resultat
7.1 Mätningar
Virkesmaterial som ska byggas in i en konstruktion bör ej överstiga 18 % enligt svensk byggtjänst (2015), detta för att undvika fuktrelaterade
konsekvenser som mikrobiell tillväxt på materialet. På byggarbetsplatserna varierar fuktkvoten mellan 12.7 % och 16.5% beroende på djup och
arbetsplats, se Tabell 9. Hos leverantörerna av material till dessa tre byggarbetsplatser har fuktkvoten vid försöken varierat mellan 11.9 % och 19.2% beroende på leverantör och mätdjup, se tabell 10.
På byggarbetsplats nr 1 och 3 kontrollerades plankor i trave, på
byggarbetsplats nr 2 kontrollerades stomelement innan inbyggnad. Hos leverantörerna kontrollerades plankor i trave.
Tabell 9: Fuktkvot på byggarbetsplats.
Byggarbetsplats nr Fuktkvot på djup 3 mm [%] Fuktkvot på djup 10 mm [%] 1 12.8 – 13.1 14.5 – 14.9 2 14.4 – 15.0 16.1 – 16.5 3 12.7 – 13.3 13.3 – 13.9
Tabell 10: Fuktkvot hos leverantör.
Leverantör för
byggarbetsplats nr Fuktkvot på djup 3 mm [%] Fuktkvot på djup 10 mm [%]
1 16.4 – 18.9 16.6 – 19.2
2 - -
7.2 Intervjuer
Tre stycken intervjuer gjordes på tre olika byggarbetsplatser. Projekten har endast varit nybyggnationer och platscheferna har intervjuats. Nedan redovisas en sammanställning av samtliga intervjuer.
7.2.1 Intervju på byggarbetsplats nr 1
Från intervjun på byggarbetsplats nr 1 framgick det att när leveransen ankommit till byggarbetsplatsen utfördes en mottagningskontroll för att undersöka om leveransen är hel och att inget fattades. Efter
mottagningskontrollen täcktes materialet med emballage om det skulle förvaras på byggarbetsplatsen. Denna byggarbetsplats hade kommit till ett stadie där taket hade blivit uppsatt därför skedde majoriteten av
materialförvarningen under tak i ett uppvärmt utrymme. Platschefen nämnde dock att material som inte är speciellt fuktkänsligt som t.ex. stål och tegel, kan ligga ute oskyddat på byggarbetsplatsen.
På byggarbetsplatsen utförs fuktmätningar med hjälp av en oberoende konslut och endast visuella kontroller utfördes på materialet utöver
konsultens fuktmätningar. De visuella kontrollerna utfördes löpande under byggtiden på grund av att möjligheten att vatten blåser in på materialet finns. Fuktkvotsmätningar utfördes på byggnadsmaterialet innan inbyggnad dock fanns inte instrument för fuktmätning på byggarbetsplatsen tillgängligt. Platschefen ställde i detta fall inga specifika krav på leverantörerna utan följde endast beställarens krav samt de regler som finns. Platschefen ville att dock att virkesmaterialet skulle ligga på ca 16 % i fuktkvot vid inbyggnad och betongen skulle ligga runt 85 % i fuktkvot. När platschefen tillfrågades om byggnadsmaterial med en fuktkvot som överstiger deras fuktkvotsgräns någon gång har byggts in i en konstruktion så blev svaret, ingen aning. På denna byggarbetsplats har fuktskadat material inte förekommit dock så påpekade platschefen att det har hänt på andra byggarbetsplatser och att det är ett stort problem. Om fuktskadat material skulle förekomma på
På denna byggarbetsplats hade byggarbetarna inga specifika rutiner när det gäller fuktsäkerheten på byggarbetsplatserna, platschefen kommenterade att byggarbetarna har stor erfarenhet av hur det ska gå till på byggarbetsplatsen och behöver inga specifika rutiner för att materialet ska hanteras på ett fuktsäkert sätt.
När platschefen frågades om i vilka situationer fuktsäkerheten kan brista så blev svaret att det är vid tidsbrist som rutinerna kan brista. För att undvika att rutinerna kring fuktsäkerheten inte ska brista menade platschefen att planeringen är den viktigaste faktorn och tidplanen bör följas så gott det går. Från intervjun framkom det även att platschefen har relativt positiva åsikter om att använda materialet trä, dock föredrar platschefen att använda betong i flervåningshus för att unvika problemen som kommer med trästommar som t.ex akustik och brand. Dessa problem är dyra att lösa.
7.2.2 Intervju på byggarbetsplats nr 2
Från intervjun på byggarbetsplats nr 2 framgick det att när leveransen ankommit till byggarbetsplatsen utfördes en mottagningskontroll för att undersöka om embalaget är fritt från hål. Upptäcks hål på emballaget så tejpas detta igen för att skydda materialet från fukt. Endast visuell kontroll utfördes vid leveransmottagning.
På denna byggarbetsplats användes ”just-in-time” metoden och det strävades efter att bygga in leveransen samma dag som leverans. Om det uppstår förseningar på byggarbetsplatsen och leveransen inte hinner byggas in samma dag så förvarades materialet täckt för att skydda mot fuktintrång. På byggarbetsplasten utförs fuktmätningar med hjälp av en kalibrerad resistansfuktkvotsmätare av modellen Storch HMP 3000. Visuella kontroller utfördes på materialet kontinuerligt under byggtiden och fuktkvotsmätningar utfördes på byggnadsmaterialet innan inbyggnad.
Platschefen krav på leverantörerna var att fuktkvoten ej får överstiga 18 % i träbaserat material. På denna byggarbetsplatsen var platschefen säker på att material med en fuktkvot som överstiger 18 % inte har byggts in.
kommer en lösning diskuteras med leverantören. Materialet måste då torkas ut och leverantören får stå för eventuella förseningskostnader.
På denna byggarbetsplats hade byggarbetarna inga specifika rutiner när det gäller fuktsäkerheten på byggarbetsplatserna.
Platschefen berättade att rutinerna kring fuktsäkerheten ofta brister när det blir tidspress på byggarnetsplatserna. För att förebygga denna tidsbrist krävs en väl utförd planering.
Från intervjun framkom det att platschefen har goda åsikter om att använda materialet trä. Även i denna intervjun framkom det att det finns nackdelar med att uppföra byggnader i trä och att extra försiktighet måste tas när det gäller materialhanteringen.
7.2.3 Intervju på byggarbetsplats nr 3
Från intervjun på byggarbetsplats nr 3 framgick det att när leveransen ankommit till byggarbetsplatsen utfördes ingen mottagningskontroll för att undersöka om leveransen är hel och att inget fattades. Entreprenören litar på att leverantören fullföljer avtalet på ett professionellt sätt. På
byggarbetsplatsen täcktes materialet med emballage och materialet fick ligga och torka ut lite byggfukt innan något byggdes in i konstruktionen.
Platschefen hade även framtida planer för att montera väderskydd på byggarbetsplatsen.
På byggarbetsplatsen utförs endast visuella kontroller innan inbyggnad av materialet. Instrument för fuktmätning fanns inte tillgängligt på
byggarbetsplatsen. Framtida planer att kontrollera fukten i byggnadens kritiska punkter fanns, dock framgick det inte hur dessa fuktkvotsmätningar kommer att utföras.
Platschefen ställde i detta fall inga specifika krav på leverantörerna utan följde endast beställarens krav samt de regler som finns. Ingen övre gräns för en fuktkvot fanns på denna byggarbetsplats både vid leverans och
inbyggnad. Platschefen visste även inte om material med en förhöjd fuktkvot någon gång har byggts in i konstruktionen.
På denna byggarbetsplats har fuktskadat material inte förekommit,
byggnadsmaterialet. Om fuktskadat material skulle förekomma på
byggarbetsplatsen så berättade platschefen att materialet hade returnerats till leverantören. Uttorkning av materialet är även ett alternativ.
På denna byggarbetsplats hade byggarbetarna inga specifika rutiner när det gäller fuktsäkerheten på byggarbetsplatserna, platschefen har stor tillit på byggarbetarna och berättar att de vet hur fuktsäkerheten ska skötas utan dokument eller checklistor.
När platschefen frågades om i vilka situationer fuktsäkerheten kan brista så blev svaret att kvalitetsbrister beror oftast på en dålig projektering och för korta byggtider. För att förebygga dessa kvalitetsbrister bör ha en väl utförd projektering finnas som för bygget samt att rimliga byggtider bör sättas. Från intervjun framkom det även att platschefen har väldigt neutrala åsikter om att använda materialet trä. Trä är enligt platschefen ett oersättligt material, dock bör det endast användas internt och inte i bärande
